刘猛、晁玲、赵圣磊
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摘要:我国在20世纪80年代便开始对地源热泵空调展开研究,近年来在多项技术应用促进中,地源热泵行业实际发展速度加快。随着人们对环保、节能意识的增强以及生活品质以及建筑环境追求度不断提升,逐步对地能资源供热制冷热泵系统具有较高重视度。地源热泵空调能有效降低资源以及环境产生的污染,还能选取可再生资源以及常规能源。为了保障暖通空调项目能稳定构建,对各类常见问题隐患集中管控,要注重突出节能环保效用,选取更多先进的可再生能源是重要发展的方向,其中地热能源运用就是相对有效地类型。在暖通空调地热能源运用中,要注重对地热泵合理设定,保障地源热泵技术运用具备较强的适应性与匹配度,能有效规避多项风险问题。基于此,本篇文章对暖通工程建设中的地源热泵施工技术进行研究,以供参考。
关键词:暖通工程建设;地源热泵;施工技术
引言
地源热泵技术是在一定的技术基础上发展起来的,在暖通工程施工过程中,地源热泵技术能够最大限度降低不必要的能源消耗,并且能够加快暖通工程的施工进度,同时,针对暖通工程施工建设过程中存在的部分问题,地源热泵技术也能够有效的将其解决掉,这不仅推动了暖通工程的发展,同时也有效的提升了暖通工程的施工质量,并在此基础上不断优化暖通工程的性能。
1地源热泵装置介绍
地源热泵装置主要遵循逆卡诺原理,即从外部供给热泵较小的耗功,同时从低温环境中吸收大量的低温热,热泵就可以输出高温热能,并送到室温环境中去,从而将低温热间接利用起来。热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热,经过电力做功,输出可用的高品位热能的设备,可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能,是一种高效供能技术。热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵、水源热泵以及地源热泵三类。由于热泵是提取自然界中能量,效率高,没有任何污染物排放,是当今最清洁、经济的能源利用装置。冬天热泵中制冷剂正向流动,压缩机排出的高温高压气体进入冷凝器向集水器中水放出热量,相变为高温高压的液体,在经热力膨胀阀节流降为低温低压的液体进入蒸发器,从地下循环液中吸取低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽进入压缩机吸气端,由压缩机压缩排出高温高压气体完成一个循环。如此循环往复将地下低温热能“搬运”到集水器,从而不断的向用户提供45~50℃的热水,对用户房间进行供暖,同时储存冷量,以备夏用,大地土壤提供了一个很好的免费能量存储源泉,这样就实现了能量的季节转换。
2地源热泵技术的应用价值优势
2.1地源热泵系统寿命更长维护方便
普通中央空调室外机寿命10年左右,而且氟空调外机与内机一一对应,不能任意更换,维修困难;地源热泵主机放置在机房内,避免了风吹雨淋,寿命通常在15年左右,而且维修更换方便。
2.2提升可再生能源利用效率
随着中国工业化进程的推进,中国能源使用量正在逐年提升,在此背景下,部分能源开始出现短缺,甚至有些能源正在面临能源枯竭危机,为此,发展可再生能源已经成为当前国家发展关注的重点,只有提升可再生能源的利用效率,才能够为其他能源的再生提升储备空间,以此弥补部分能源储量不足的问题。在暖通工程中,热源地泵技术能够发挥出可再生能源的最大生产效率,在充分利用地热能源的基础上,热源地泵技术不断完善施工设计方案,致力于降低不可再生能源的消耗,并进一步采用可再生能源来替代不可再生能源的使用占比,以此提升可再生能源的利用效率。
2.3地源热泵系统高效节能环保
夏天制冷,地源热泵空调比普通中央空调节能30%左右;冬天供暖,地源热泵比燃气锅炉节能40%左右。地源热泵空调供暖,不需要锅炉,没有废气、废渣、废水排出,有利于环境保护。
3暖通工程地源热泵技术运用要点探究
3.1钻孔施工技术要点
在暖通工程地源热泵技术运用中,在钻孔施工操作展开前要注重对施工现场展开全面勘测,确保其与诸多专业电缆、土建、排水专业之间能有效衔接。要注重对施工钻孔平面图大小、行距、孔位数等信息集中整合,对施工面积展开全面核实,确保其能满足打孔操作要求。在保障多项数据核对无差错之后,要给予施工平面图对定位放线情况实施有效检查,之后展开排水、泥浆倒运等,对泥浆池、堆土场等区域规范化布置,确保施工现场通道稳定布设。之后要注重做好钻孔就位,保障钻机钻杆能保持最合适的出制度,防止垂直度偏差问题导致施工埋设完成的管道受到磕碰作用影响产生不同程度磨损。在正常施工状态中,要保障钻井机械定位水平偏差值控制在≤1%,促使垂直偏差能≤0.5%,要注重将1400mm×700mm×500mm大小泥浆池有效布设在钻孔的两孔间,然后放置在地埋管外购方向两孔之间,便于钻井机运行中具备良好的水循环载体,有助于对倒流情况进行控制,全面提升施工现场干净度。在施工中参照施工经验能选取正循环回转钻井技术,在钻孔施工操作中,要注重组织专业人员实施施工检查,便于钻孔位置更为精确,还要对各项数据进行记录。当施工偏差超出此项标准,要注重及时进行修正与重新定位。还要对隐蔽工程进行记录,相关建设部门与监理单位要及时进行验收。在钻孔以及土方施工开挖中会产生较多土壤,对此类土壤要注重规范化堆放,还要应用布条实施覆盖。
3.2增加辅助系统
在供暖初期和供暖末期采用其它供热形式,地源热泵辅助供热的方式进行供暖,减少地源热泵从地下抽取的热量。同时在过度季向地下回灌热量,以此来保证系统长时间安全稳定的运行。对水泵设备进行改造,论证更换小型水泵还是加变频装置更为经济。用户侧可以根据末端负荷进行流量调节,减小水泵输入的能耗。地源侧可设置供热和供冷两个运行频率。
3.3下管施工技术要点
在钻孔施工操作完成之后要注重及时进行下管施工操作,在下管之前要注重对U型管实施有效试压以及冲洗操作。正常情况下,要注重基于预制混凝土导头下井施工法展开下管施工操作。施工技术人员要确保导头直径大小略微低于钻孔直径,其次还要超出4根HDPE循环管所处位置区域大小。基于HDPE管内水以及导头质量实施有效下井,这样能对下管速率进行控制。还能保障HDPE管能精确化达到地源井底端,防止下井施工中HDPE管材受到井壁尖石刮伤以及不同程度损坏。为了能对热桥损失现象有效控制,在U型管管间距控制中要注重适应设计规定要求。在下管阶段要注重控制最合理的同心度,防止管道之间出现过度接触情况。在实际施工中,要注重间隔2m~4m范围运用固定支卡,便于分开U型管。做好HDPE管下井操作以后,要注重将U型材料断口实施针对性密封处理。
结束语
地源热泵作为一种新能源供暖供冷利用装置,未来将会大范围普及,为了节约运行成本简化操作,一键启动控制策略必将成为地源热泵装置的标配。当然,目前的控制策略还有待于进一步深入研究,探究系统关键技术,更加符合地源热泵行业规范,相信地源热泵装置一定会有更加广阔的发展前景。
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